一种高效双面双玻光伏组件的制作方法

本发明属于太阳能技术领域，具体涉及一种高效双面双玻光伏组件。

背景技术：

随着传统化石能源的日益枯竭以及环境问题的日趋严重，能源问题愈来愈成为世界各国所面临的一个严峻挑战，可再生能源作为化石燃料的一种替代能源，由于其清洁、无污染、可再生，符合可持续发展的要求而受到许多国家的青睐，将其作为能源发展战略的重要组成部分。其中，太阳能光伏发电是近年来发展最快、最有活力的领域。太阳能作为一种清洁绿色的可再生新能源受到了越来越多的关注，其应用也越来越广泛，除传统的光热转换外，太阳能一个最重要的应用就是光伏发电。

目前广泛使用的光伏组件绝大部分为单面组件，单面组件采用单面太阳能电池片，这种结构的太阳能电池片只能正面吸收光线，背面无法吸收光线，因此单面电池片的功率输出相对有限。相比于单面太阳能电池片，双面太阳能电池片的正反两面均能吸收光线，因而极大增加了电池片的整体功率输出及转换效率。近年来，双面光伏组件因其高发电量、高可靠性及多应用场景等诸多优势，日益成为了现今光伏电站提高发电量、增加投资回报的主要选择。

双面光伏组件正面接收太阳光直射光发电，背面通过吸收背景的反射光和周围的散射光来发电。太阳光谱波长范围在150nm~4000nm，包含紫外光、可见光和红外光，其中7%的太阳辐射能量分布在紫外光谱区，50%在可见光谱区，43%在红外光谱区。对于太阳光谱中波长大于1200nm的红外光，由于光子能量小于硅的带隙宽度，因此不能使电池片产生光生电流，这部分光只能转换为热量，从而增加电池片的温度，降低组件的转换效率。因此，如何提高双面太阳能电池片对正面和背面光能的利用率，是亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种高效双面双玻光伏组件，通过在组件的上玻璃层和下玻璃层分别设置减反膜层和上转换薄膜层，一方面增加正面和背面光的透光率，另一方面将入射太阳光谱中的红外光转换为电池片具有较高响应的可见光，从而提高组件输出功率及转换效率。

为达到此目的，本发明采用了以下技术方案：

一种高效双面双玻光伏组件，包括从上至下依次设置的上玻璃层、上封装层、电池片层、下封装层、下玻璃层，所述电池片层包括若干使用焊带串联的双面电池片，所述上玻璃层上表面设有第一减反膜层，下表面设有第一上转换薄膜层，所述下玻璃层上表面设置有第二上转换薄膜层，下表面设有第二减反膜层。

所述第一减反膜层和第二减反膜层成分为sio2、tio2、sinx、al2o3、mgf2、zro2中的一种或多种。

所述第一减反膜层和第二减反膜层厚度为50nm~800nm。

所述第一上转换薄膜层和第二上转换薄膜层成分为yb³⁺,er³⁺共掺的氟化物、yb³⁺,tm³⁺共掺的氟化物、er³⁺单掺的氟化物或tm³⁺单掺的氟化物。

所述第一上转换薄膜层和第二上转换薄膜层成分为yb³⁺,er³⁺共掺的氧化物、yb³⁺,tm³⁺共掺的氧化物、er³⁺单掺的氧化物或tm³⁺单掺的氧化物。

所述第一上转换薄膜层和第二上转换薄膜层的厚度为100nm~600nm。

所述双面电池片为n型双面电池片或p型双面电池片。

所述双面电池片为整片电池片或切片电池片。

本发明具有如下有益效果：通过在上玻璃层和下玻璃层设置多种功能薄膜层，达到对太阳光谱的高效利用。其中上玻璃层上表面和下玻璃层下表面设置的减反膜层，不仅减少光线的反射，增加组件对正面入射光和背面反射光及散射光的利用率，而且减反膜可以有效地提高光伏组件的自清洁能力；上玻璃层下表面和下玻璃层上表面设置的上转换薄膜层将硅太阳能电池片不能吸收的红外光通过上转换过程转换为电池片具有较高响应的可见光，增加了光生电流，同时由于红外光被利用，间接降低了电池片的温度，大幅提升了组件的输出功率及转换效率。

附图说明

图1为本发明一种高效双面双玻光伏组件的剖面图。

图2为本发明上玻璃层的剖面图。

图3为本发明下玻璃层的剖面图。

图中，1为上玻璃层，2为上封装层，3为电池片层，4为下封装层，5为下玻璃层，6为第一减反膜层，7为第二减反膜层，8为第一上转换薄膜层，9为第二上转换薄膜层。

具体实施方式

为能进一步了解本发明专利的技术特征与内容，下面结合实施例对本专利的详细技术作进一步说明。

如图1、图2及图3所示，一种高效双面双玻光伏组件，包括从上至下依次设置的上玻璃层1、上封装层2、电池片层3、下封装层4、下玻璃层5，所述电池片层包括若干使用焊带串联的双面电池片，所述上玻璃层1上表面设有第一减反膜层6，下表面设有第一上转换薄膜层8，所述下玻璃层上表面设置有第二上转换薄膜层9，下表面设有第二减反膜层7。

所述上玻璃层上表面和下玻璃层下表面设置的减反膜层，其成分为sio2、tio2、sinx、al2o3、mgf2、zro2中的一种或多种，减反膜层可以为单层薄膜，也可以为多层薄膜。该减反膜层利用不同光学薄膜产生的干涉效果来消除反射光，可以在一定程度上提高玻璃的透光率，增加组件对正面入射光和背面反射光及散射光的利用率。另外减反射薄膜改变了玻璃表层的亲水性，提高了玻璃的自清洁性能，减少了清洁剂的使用，使得玻璃保持持久干净，提高了组件转换效率；同时减反射薄膜也提高了耐酸、耐碱、耐老化性能，提高了耐候性，保护了玻璃，延长了组件的使用寿命。

所述上玻璃层下表面和下玻璃层上表面设置的上转换薄膜层，其成分为yb³⁺,er³⁺共掺的氟化物、yb³⁺,tm³⁺共掺的氟化物、er³⁺单掺的氟化物或tm³⁺单掺的氟化物，或者是yb³⁺,er³⁺共掺的氧化物、yb³⁺,tm³⁺共掺的氧化物、er³⁺单掺的氧化物或tm³⁺单掺的氧化物。该上转换薄膜层可将硅太阳能电池片不能吸收的红外光通过上转换过程转换为电池片具有较高响应的可见光，大幅提高双面电池片对正面入射光和背面反射光及散射光的光谱响应，增加了电池片的光生电流；同时由于入射光中的红外光被转换，大幅降低了红外光带来的热效应，间接降低了电池片的温度，最后大幅提升了组件的输出功率及转换效率。

以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的技术人员，根据本发明的上述内容，按照本领域的现有技术和知识，结合本发明的基本思想技术，可以做出各种改变或改进，这些改变或改进应该属于本发明保护范围之内。